src/devices/oprom/x86.c

   1 /*
   2  * This file is part of the coreboot project.
   3  *
   4  * Copyright (C) 2007 Advanced Micro Devices, Inc.
   5  * Copyright (C) 2009-2010 coresystems GmbH
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9  * the Free Software Foundation; version 2 of the License.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
  19  */
  20
  21 #include <device/pci.h>
  22 #include <string.h>
  23
  24 #include <arch/io.h>
  25 #include <arch/registers.h>
  26 #include <console/console.h>
  27 #include <arch/interrupt.h>
  28 #include <cbfs.h>
  29 #include <delay.h>
  30 #include <pc80/i8259.h>
  31 #include "x86.h"
  32 #include "vbe.h"
  33 #include "../../src/lib/jpeg.h"
  34
  35 void (*realmode_call)(u32 addr, u32 eax, u32 ebx, u32 ecx, u32 edx,
  36                 u32 esi, u32 edi) __attribute__((regparm(0))) =
  37                                                 (void *)&__realmode_call;
  38
  39 void (*realmode_interrupt)(u32 intno, u32 eax, u32 ebx, u32 ecx, u32 edx,
  40                 u32 esi, u32 edi) __attribute__((regparm(0))) =
  41                                                 (void *)&__realmode_interrupt;
  42
  43 static void setup_bda(void)
  44 {
  45         /* clear BIOS DATA AREA */
  46         memset((void *)0x400, 0, 0x200);
  47
  48         write16(0x413, FAKE_MEMORY_SIZE / 1024);
  49         write16(0x40e, INITIAL_EBDA_SEGMENT);
  50
  51         /* Set up EBDA */
  52         memset((void *)(INITIAL_EBDA_SEGMENT << 4), 0, INITIAL_EBDA_SIZE);
  53         write16((INITIAL_EBDA_SEGMENT << 4) + 0x0, INITIAL_EBDA_SIZE / 1024);
  54 }
  55
  56 static void setup_rombios(void)
  57 {
  58         const char date[] = "06/11/99";
  59         memcpy((void *)0xffff5, &date, 8);
  60
  61         const char ident[] = "PCI_ISA";
  62         memcpy((void *)0xfffd9, &ident, 7);
  63
  64         /* system model: IBM-AT */
  65         write8(0xffffe, 0xfc);
  66 }
  67
  68 int (*intXX_handler[256])(struct eregs *regs) = { NULL };
  69
  70 static int intXX_exception_handler(struct eregs *regs)
  71 {
  72         printk(BIOS_INFO, "Oops, exception %d while executing option rom\n",
  73                         regs->vector);
  74         x86_exception(regs);    // Call coreboot exception handler
  75
  76         return 0;               // Never really returns
  77 }
  78
  79 static int intXX_unknown_handler(struct eregs *regs)
  80 {
  81         printk(BIOS_INFO, "Unsupported software interrupt #0x%x eax 0x%x\n",
  82                         regs->vector, regs->eax);
  83
  84         return -1;
  85 }
  86
  87 /* setup interrupt handlers for mainboard */
  88 void mainboard_interrupt_handlers(int intXX, void *intXX_func)
  89 {
  90         intXX_handler[intXX] = intXX_func;
  91 }
  92
  93 static void setup_interrupt_handlers(void)
  94 {
  95         int i;
  96
  97         /* The first 16 intXX functions are not BIOS services,
  98          * but the CPU-generated exceptions ("hardware interrupts")
  99          */
 100         for (i = 0; i < 0x10; i++)
 101                 intXX_handler[i] = &intXX_exception_handler;
 102
 103         /* Mark all other intXX calls as unknown first */
 104         for (i = 0x10; i < 0x100; i++)
 105         {
 106                 /* If the mainboard_interrupt_handler isn't called first.
 107                  */
 108                 if(!intXX_handler[i])
 109                 {
 110                         /* Now set the default functions that are actually
 111                          * needed to initialize the option roms. This is
 112                          * very slick, as it allows us to implement mainboard
 113                          * specific interrupt handlers, such as the int15.
 114                          */
 115                         switch (i) {
 116                         case 0x10:
 117                                 intXX_handler[0x10] = &int10_handler;
 118                                 break;
 119                         case 0x12:
 120                                 intXX_handler[0x12] = &int12_handler;
 121                                 break;
 122                         case 0x16:
 123                                 intXX_handler[0x16] = &int16_handler;
 124                                 break;
 125                         case 0x1a:
 126                                 intXX_handler[0x1a] = &int1a_handler;
 127                                 break;
 128                         default:
 129                                 intXX_handler[i] = &intXX_unknown_handler;
 130                                 break;
 131                         }
 132                 }
 133         }
 134 }
 135
 136 static void write_idt_stub(void *target, u8 intnum)
 137 {
 138         unsigned char *codeptr;
 139         codeptr = (unsigned char *) target;
 140         memcpy(codeptr, &__idt_handler, (size_t)&__idt_handler_size);
 141         codeptr[3] = intnum; /* modify int# in the code stub. */
 142 }
 143
 144 static void setup_realmode_idt(void)
 145 {
 146         struct realmode_idt *idts = (struct realmode_idt *) 0;
 147         int i;
 148
 149         /* Copy IDT stub code for each interrupt. This might seem wasteful
 150          * but it is really simple
 151          */
 152          for (i = 0; i < 256; i++) {
 153                 idts[i].cs = 0;
 154                 idts[i].offset = 0x1000 + (i * (u32)&__idt_handler_size);
 155                 write_idt_stub((void *)((u32 )idts[i].offset), i);
 156         }
 157
 158         /* Many option ROMs use the hard coded interrupt entry points in the
 159          * system bios. So install them at the known locations.
 160          */
 161
 162         /* int42 is the relocated int10 */
 163         write_idt_stub((void *)0xff065, 0x42);
 164         /* BIOS Int 11 Handler F000:F84D */
 165         write_idt_stub((void *)0xff84d, 0x11);
 166         /* BIOS Int 12 Handler F000:F841 */
 167         write_idt_stub((void *)0xff841, 0x12);
 168         /* BIOS Int 13 Handler F000:EC59 */
 169         write_idt_stub((void *)0xfec59, 0x13);
 170         /* BIOS Int 14 Handler F000:E739 */
 171         write_idt_stub((void *)0xfe739, 0x14);
 172         /* BIOS Int 15 Handler F000:F859 */
 173         write_idt_stub((void *)0xff859, 0x15);
 174         /* BIOS Int 16 Handler F000:E82E */
 175         write_idt_stub((void *)0xfe82e, 0x16);
 176         /* BIOS Int 17 Handler F000:EFD2 */
 177         write_idt_stub((void *)0xfefd2, 0x17);
 178         /* ROM BIOS Int 1A Handler F000:FE6E */
 179         write_idt_stub((void *)0xffe6e, 0x1a);
 180 }
 181
 182 #if CONFIG_FRAMEBUFFER_SET_VESA_MODE
 183 static u8 vbe_get_mode_info(vbe_mode_info_t * mode_info)
 184 {
 185         printk(BIOS_DEBUG, "Getting information about VESA mode %04x\n",
 186                 mode_info->video_mode);
 187         char *buffer = (char *)&__buffer;
 188         u16 buffer_seg = (((unsigned long)buffer) >> 4) & 0xff00;
 189         u16 buffer_adr = ((unsigned long)buffer) & 0xffff;
 190         realmode_interrupt(0x10, VESA_GET_MODE_INFO, 0x0000,
 191                         mode_info->video_mode, 0x0000, buffer_seg, buffer_adr);
 192         memcpy(mode_info->mode_info_block, buffer, sizeof(vbe_mode_info_t));
 193         return 0;
 194 }
 195
 196 static u8 vbe_set_mode(vbe_mode_info_t * mode_info)
 197 {
 198         printk(BIOS_DEBUG, "Setting VESA mode %04x\n", mode_info->video_mode);
 199         // request linear framebuffer mode
 200         mode_info->video_mode |= (1 << 14);
 201         // request clearing of framebuffer
 202         mode_info->video_mode &= ~(1 << 15);
 203         realmode_interrupt(0x10, VESA_SET_MODE, mode_info->video_mode,
 204                         0x0000, 0x0000, 0x0000, 0x0000);
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 vbe_mode_info_t mode_info;
 209
 210 /* These two functions could probably even be generic between
 211  * yabel and x86 native. TBD later.
 212  */
 213 void vbe_set_graphics(void)
 214 {
 215         mode_info.video_mode = (1 << 14) | CONFIG_FRAMEBUFFER_VESA_MODE;
 216         vbe_get_mode_info(&mode_info);
 217         unsigned char *framebuffer =
 218                 (unsigned char *)mode_info.vesa.phys_base_ptr;
 219         printk(BIOS_DEBUG, "framebuffer: %p\n", framebuffer);
 220         vbe_set_mode(&mode_info);
 221 #if CONFIG_BOOTSPLASH
 222         struct jpeg_decdata *decdata;
 223         decdata = malloc(sizeof(*decdata));
 224         unsigned char *jpeg = cbfs_find_file("bootsplash.jpg",
 225                                                 CBFS_TYPE_BOOTSPLASH);
 226         if (!jpeg) {
 227                 return;
 228         }
 229         int ret = 0;
 230         ret = jpeg_decode(jpeg, framebuffer, 1024, 768, 16, decdata);
 231 #endif
 232 }
 233
 234 void vbe_textmode_console(void)
 235 {
 236         delay(2);
 237         realmode_interrupt(0x10, 0x0003, 0x0000, 0x0000,
 238                                 0x0000, 0x0000, 0x0000);
 239 }
 240
 241 void fill_lb_framebuffer(struct lb_framebuffer *framebuffer)
 242 {
 243         framebuffer->physical_address = mode_info.vesa.phys_base_ptr;
 244
 245         framebuffer->x_resolution = le16_to_cpu(mode_info.vesa.x_resolution);
 246         framebuffer->y_resolution = le16_to_cpu(mode_info.vesa.y_resolution);
 247         framebuffer->bytes_per_line =
 248                                 le16_to_cpu(mode_info.vesa.bytes_per_scanline);
 249         framebuffer->bits_per_pixel = mode_info.vesa.bits_per_pixel;
 250
 251         framebuffer->red_mask_pos = mode_info.vesa.red_mask_pos;
 252         framebuffer->red_mask_size = mode_info.vesa.red_mask_size;
 253
 254         framebuffer->green_mask_pos = mode_info.vesa.green_mask_pos;
 255         framebuffer->green_mask_size = mode_info.vesa.green_mask_size;
 256
 257         framebuffer->blue_mask_pos = mode_info.vesa.blue_mask_pos;
 258         framebuffer->blue_mask_size = mode_info.vesa.blue_mask_size;
 259
 260         framebuffer->reserved_mask_pos = mode_info.vesa.reserved_mask_pos;
 261         framebuffer->reserved_mask_size = mode_info.vesa.reserved_mask_size;
 262 }
 263 #endif
 264
 265 void run_bios(struct device *dev, unsigned long addr)
 266 {
 267         u32 num_dev = (dev->bus->secondary << 8) | dev->path.pci.devfn;
 268
 269         /* Setting up required hardware.
 270          * Removing this will cause random illegal instruction exceptions
 271          * in some option roms.
 272          */
 273         setup_i8259();
 274
 275         /* Set up BIOS Data Area */
 276         setup_bda();
 277
 278         /* Set up some legacy information in the F segment */
 279         setup_rombios();
 280
 281         /* Set up C interrupt handlers */
 282         setup_interrupt_handlers();
 283
 284         /* Set up real-mode IDT */
 285         setup_realmode_idt();
 286
 287         memcpy(REALMODE_BASE, &__realmode_code, (size_t)&__realmode_code_size);
 288         printk(BIOS_SPEW, "Real mode stub @%p: %d bytes\n", REALMODE_BASE,
 289                         (u32)&__realmode_code_size);
 290
 291         printk(BIOS_DEBUG, "Calling Option ROM...\n");
 292         /* TODO ES:DI Pointer to System BIOS PnP Installation Check Structure */
 293         /* Option ROM entry point is at OPROM start + 3 */
 294         realmode_call(addr + 0x0003, num_dev, 0xffff, 0x0000, 0xffff, 0x0, 0x0);
 295         printk(BIOS_DEBUG, "... Option ROM returned.\n");
 296
 297 #if CONFIG_FRAMEBUFFER_SET_VESA_MODE
 298         vbe_set_graphics();
 299 #endif
 300 }
 301
 302 #if CONFIG_GEODE_VSA
 303 #include <cpu/amd/lxdef.h>
 304 #include <cpu/amd/vr.h>
 305 #include <cbfs.h>
 306
 307 #define VSA2_BUFFER             0x60000
 308 #define VSA2_ENTRY_POINT        0x60020
 309
 310 // TODO move to a header file.
 311 void do_vsmbios(void);
 312
 313 /* VSA virtual register helper */
 314 static u32 VSA_vrRead(u16 classIndex)
 315 {
 316         u32 eax, ebx, ecx, edx;
 317         asm volatile (
 318                 "movw   $0x0AC1C, %%dx\n"
 319                 "orl    $0x0FC530000, %%eax\n"
 320                 "outl   %%eax, %%dx\n"
 321                 "addb   $2, %%dl\n"
 322                 "inw    %%dx, %%ax\n"
 323                 : "=a" (eax), "=b"(ebx), "=c"(ecx), "=d"(edx)
 324                 : "a"(classIndex)
 325         );
 326
 327         return eax;
 328 }
 329
 330 void do_vsmbios(void)
 331 {
 332         printk(BIOS_DEBUG, "Preparing for VSA...\n");
 333
 334         /* Set up C interrupt handlers */
 335         setup_interrupt_handlers();
 336
 337         /* Setting up realmode IDT */
 338         setup_realmode_idt();
 339
 340         memcpy(REALMODE_BASE, &__realmode_code, (size_t)&__realmode_code_size);
 341         printk(BIOS_SPEW, "VSA: Real mode stub @%p: %d bytes\n", REALMODE_BASE,
 342                         (u32)&__realmode_code_size);
 343
 344         if ((unsigned int)cbfs_load_stage("vsa") != VSA2_ENTRY_POINT) {
 345                 printk(BIOS_ERR, "Failed to load VSA.\n");
 346                 return;
 347         }
 348
 349         unsigned char *buf = (unsigned char *)VSA2_BUFFER;
 350         printk(BIOS_DEBUG, "VSA: Buffer @%p *[0k]=%02x\n", buf, buf[0]);
 351         printk(BIOS_DEBUG, "VSA: Signature *[0x20-0x23] is %02x:%02x:%02x:%02x\n",
 352                      buf[0x20], buf[0x21], buf[0x22], buf[0x23]);
 353
 354         /* Check for code to emit POST code at start of VSA. */
 355         if ((buf[0x20] != 0xb0) || (buf[0x21] != 0x10) ||
 356             (buf[0x22] != 0xe6) || (buf[0x23] != 0x80)) {
 357                 printk(BIOS_WARNING, "VSA: Signature incorrect. Install failed.\n");
 358                 return;
 359         }
 360
 361         printk(BIOS_DEBUG, "Calling VSA module...\n");
 362
 363         /* ECX gets SMM, EDX gets SYSMEM */
 364         realmode_call(VSA2_ENTRY_POINT, 0x0, 0x0, MSR_GLIU0_SMM,
 365                         MSR_GLIU0_SYSMEM, 0x0, 0x0);
 366
 367         printk(BIOS_DEBUG, "... VSA module returned.\n");
 368
 369         /* Restart timer 1 */
 370         outb(0x56, 0x43);
 371         outb(0x12, 0x41);
 372
 373         /* Check that VSA is running OK */
 374         if (VSA_vrRead(SIGNATURE) == VSA2_SIGNATURE)
 375                 printk(BIOS_DEBUG, "VSM: VSA2 VR signature verified.\n");
 376         else
 377                 printk(BIOS_ERR, "VSM: VSA2 VR signature not valid. Install failed.\n");
 378 }
 379 #endif
 380
 381 /* interrupt_handler() is called from assembler code only,
 382  * so there is no use in putting the prototype into a header file.
 383  */
 384 int __attribute__((regparm(0))) interrupt_handler(u32 intnumber,
 385             u32 gsfs, u32 dses,
 386             u32 edi, u32 esi,
 387             u32 ebp, u32 esp,
 388             u32 ebx, u32 edx,
 389             u32 ecx, u32 eax,
 390             u32 cs_ip, u16 stackflags);
 391
 392 int __attribute__((regparm(0))) interrupt_handler(u32 intnumber,
 393             u32 gsfs, u32 dses,
 394             u32 edi, u32 esi,
 395             u32 ebp, u32 esp,
 396             u32 ebx, u32 edx,
 397             u32 ecx, u32 eax,
 398             u32 cs_ip, u16 stackflags)
 399 {
 400         u32 ip;
 401         u32 cs;
 402         u32 flags;
 403         int ret = -1;
 404         struct eregs reg_info;
 405
 406         ip = cs_ip & 0xffff;
 407         cs = cs_ip >> 16;
 408         flags = stackflags;
 409
 410 #if CONFIG_REALMODE_DEBUG
 411         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: INT# 0x%x\n", intnumber);
 412         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: eax: %08x ebx: %08x ecx: %08x edx: %08x\n",
 413                       eax, ebx, ecx, edx);
 414         printk(BIOS_DEBUG, "oprom: ebp: %08x esp: %08x edi: %08x esi: %08x\n",
 415                      ebp, esp, edi, esi);
 416         printk(BIOS_DEBUG, "oprom:  ip: %04x      cs: %04x   flags: %08x\n",
 417                      ip, cs, flags);
 418 #endif
 419
 420         // Fetch arguments from the stack and put them into
 421         // a structure that we want to pass on to our sub interrupt
 422         // handlers.
 423         reg_info = (struct eregs) {
 424                 .eax=eax,
 425                 .ecx=ecx,
 426                 .edx=edx,
 427                 .ebx=ebx,
 428                 .esp=esp,
 429                 .ebp=ebp,
 430                 .esi=esi,
 431                 .edi=edi,
 432                 .vector=intnumber,
 433                 .error_code=0, // ??
 434                 .eip=ip,
 435                 .cs=cs,
 436                 .eflags=flags // ??
 437         };
 438
 439         // Call the interrupt handler for this int#
 440         ret = intXX_handler[intnumber](&reg_info);
 441
 442         // Put registers back on the stack. The assembler code
 443         // will later pop them.
 444         // What happens here is that we force (volatile!) changing
 445         // the values of the parameters of this function. We do this
 446         // because we know that they stay alive on the stack after
 447         // we leave this function. Don't say this is bollocks.
 448         *(volatile u32 *)&eax = reg_info.eax;
 449         *(volatile u32 *)&ecx = reg_info.ecx;
 450         *(volatile u32 *)&edx = reg_info.edx;
 451         *(volatile u32 *)&ebx = reg_info.ebx;
 452         *(volatile u32 *)&esi = reg_info.esi;
 453         *(volatile u32 *)&edi = reg_info.edi;
 454         flags = reg_info.eflags;
 455
 456         /* Pass errors back to our caller via the CARRY flag */
 457         if (ret) {
 458                 printk(BIOS_DEBUG,"int%02x call returned error.\n", intnumber);
 459                 flags |= 1;  // error: set carry
 460         }else{
 461                 flags &= ~1; // no error: clear carry
 462         }
 463         *(volatile u16 *)&stackflags = flags;
 464
 465         return ret;
 466 }
 467